JP2016109581A - Sensor module and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sensor module and a manufacturing method thereof with which it is possible to arrange a sensor chip, an IC chip, and a chip component with better space efficiency.SOLUTION: A molding 2 in which terminal boards 3, 4 are partially buried is formed by injection molding. A first recess 5 and a second recess 6 are formed in the molding 2, with a pressure sensor chip 12 accommodated in the first recess 5 and connected to the terminal boards 3, 4 by a bonding wire 13, with an IC chip 14 accommodated in the second recess 6 and connected by a bonding wire 15. The molding 2 is provided with a boundary wall 2c for dividing the first recess 5 and the second recess 6, with chip components 11, 11 buried in the boundary wall 2c.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、圧力センサーなどのセンサーチップを備えたセンサーモジュールおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a sensor module including a sensor chip such as a pressure sensor and a method for manufacturing the same.

特許文献１と特許文献２には、圧力センサーを搭載したセンサーモジュールに関する発明が記載されている。   Patent Document 1 and Patent Document 2 describe inventions related to a sensor module equipped with a pressure sensor.

特許文献１に記載されているセンサーモジュールは、エポキシ樹脂によるモールド体に、リードフレームの一部と共にＩＣチップとコンデンサならびに抵抗が埋設されている。モジュール体に凹状キャビティが形成されており、凹状キャビティ内に圧力センサ素子が収納されて、圧力センサ素子とリードフレームとがボンディングワイヤーで接続されている。   In the sensor module described in Patent Document 1, an IC chip, a capacitor, and a resistor are embedded together with a part of a lead frame in a mold body made of epoxy resin. A concave cavity is formed in the module body, a pressure sensor element is accommodated in the concave cavity, and the pressure sensor element and the lead frame are connected by a bonding wire.

特許文献２の図６に記載されているセンサーモジュールは、リードフレームの裏側にＩＣチップと複数のチップ部品が実装された状態で、樹脂成形体が成形され、リードフレームの一部が樹脂成形体に埋設されているとともに、ＩＣチップとチップ部品が樹脂成形体に埋設されている。樹脂成形体には、リードフレームの表側にキャビティが形成されており、このキャビティ内に圧力センサーチップが収納され、圧力センサーチップとリードフレームとが、ボンディングワイヤーによって接続されている。   In the sensor module described in FIG. 6 of Patent Document 2, a resin molded body is molded with an IC chip and a plurality of chip parts mounted on the back side of the lead frame, and a part of the lead frame is a resin molded body. The IC chip and the chip part are embedded in the resin molded body. The resin molded body has a cavity formed on the front side of the lead frame. A pressure sensor chip is accommodated in the cavity, and the pressure sensor chip and the lead frame are connected by a bonding wire.

特開２００１−２４３４３７号公報JP 2001-243437 A 特開２０００−３２９６３２号公報JP 2000-329632 A

特許文献１と特許文献２に記載されたセンサーモジュールは、いずれもＩＣチップとリードフレームとがボンディングワイヤーで接続されており、このＩＣチップがモールド体の内部に埋設されている。この構造では、モールド体を成形するときの熱および溶融樹脂の流れによって、ＩＣチップとリードフレームとを接続するボンディングワイヤーが溶融したり切断されやすく、不良品が製造される可能性が高くなる。   In each of the sensor modules described in Patent Document 1 and Patent Document 2, an IC chip and a lead frame are connected by a bonding wire, and the IC chip is embedded in the mold body. In this structure, the bonding wire connecting the IC chip and the lead frame is easily melted or cut by the flow of heat and molten resin when the mold body is formed, and the possibility of producing a defective product increases.

また、特許文献１に記載されたものは、リードフレームの一方の面に、ＩＣチップとコンデンサと抵抗ならびに圧力センサ素子が平面的に並べられた構造であるため、モジュールの面積が広くなり、小型化に適していない。   In addition, what is described in Patent Document 1 has a structure in which an IC chip, a capacitor, a resistor, and a pressure sensor element are arranged in a plane on one surface of a lead frame. Not suitable for conversion.

特許文献２に記載されたものは、ＩＣチップとチップ部材の実装領域と、圧力センサーチップを収納するキャビティとが厚さ方向に重ねられているため、平面方向での寸法を小さくできる。しかし、その製造工程では、図６（ａ）に示すように、リードフレームの裏面を上向きにしてＩＣチップとチップ部品とをリードフレーム上に実装し、樹脂成形体を成形した後に、図６（ｂ）に示すように、リードフレームと樹脂成形体を上下に反転させた状態で、キャビティ内に圧力センサーチップを収納しボンディングワイヤーを行うことが必要である。このように、製造工程においてリードフレームを反転させる工程設けると、製造ラインが複雑になり、製造効率も低下する。   In the device described in Patent Document 2, the mounting area of the IC chip and the chip member and the cavity for storing the pressure sensor chip are overlapped in the thickness direction, so that the dimension in the planar direction can be reduced. However, in the manufacturing process, as shown in FIG. 6A, the IC chip and the chip component are mounted on the lead frame with the back surface of the lead frame facing upward, and after molding the resin molding, As shown in b), it is necessary to store the pressure sensor chip in the cavity and perform the bonding wire in a state where the lead frame and the resin molded body are turned upside down. Thus, if the process of inverting the lead frame in the manufacturing process is provided, the manufacturing line becomes complicated and the manufacturing efficiency also decreases.

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ＩＣチップを成形体の内部に埋設することなく、全体を小型に構成することが可能なセンサーモジュールおよびその製造方法を提供することを目的としている。   SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a sensor module and a method of manufacturing the same that can be made compact without embedding an IC chip in a molded body. Yes.

本発明は、樹脂材料で成形された成形体と、前記成形体に一部が埋設された端子板と、前記成形体の内部に実装されたセンサーチップおよびＩＣチップを有するセンサーモジュールにおいて、
前記成形体には、第１の凹部と第２の凹部が、前記端子板に対して同じ側に形成され、前記第１の凹部に前記センサーチップが収納されて、前記第１の凹部の底部に露出する前記端子板と前記センサーチップとがボンディングワイヤーで接続され、前記第２の凹部に前記ＩＣチップが収納されて、前記第２の凹部の底部に露出する前記端子板と前記ＩＣチップとがボンディングワイヤーで接続されており、
前記成形体には、前記第１の凹部と前記第２の凹部の少なくとも一方を囲む壁部が形成されており、この壁部の内部にチップ部品が埋設され、このチップ部品が前記端子板に接続されていることを特徴とするものである。 The present invention is a sensor module having a molded body molded from a resin material, a terminal plate partially embedded in the molded body, a sensor chip and an IC chip mounted inside the molded body,
In the molded body, a first concave portion and a second concave portion are formed on the same side with respect to the terminal plate, the sensor chip is accommodated in the first concave portion, and a bottom portion of the first concave portion. The terminal plate exposed to the sensor and the sensor chip are connected by a bonding wire, the IC chip is accommodated in the second recess, and the terminal plate and the IC chip exposed at the bottom of the second recess Are connected with bonding wires,
The molded body has a wall portion surrounding at least one of the first concave portion and the second concave portion, and a chip component is embedded in the wall portion, and the chip component is attached to the terminal plate. It is characterized by being connected.

本発明のセンサーモジュールは、前記第１の凹部と前記第２の凹部を区画する前記壁部内に前記チップ部品が埋設されていることが好ましい。   In the sensor module of the present invention, it is preferable that the chip component is embedded in the wall portion that divides the first recess and the second recess.

本発明のセンサーモジュールは、前記第１の凹部と前記第２の凹部に、封止樹脂が充填されているものとして構成される。   The sensor module of the present invention is configured such that the first recess and the second recess are filled with a sealing resin.

さらに、本発明は、樹脂材料で成形された成形体と、前記成形体に一部が埋設された端子板と、前記成形体の内部に実装されたセンサーチップおよびＩＣチップを有するセンサーモジュールの製造方法において、
（１）端子板にチップ部品を実装する工程と、
（２）前記端子板の一部が埋設されて前記端子板に対して同じ側に第１の凹部と第２の凹部とを有する成形体を樹脂材料によって成形し、前記第１の凹部と前記第２の凹部の少なくとも一方を囲む壁部に前記チップ部品を埋設する工程と、
（３）前記第１の凹部に前記センサーチップを収納して、前記第１の凹部の底部に露出する前記端子板と前記センサーチップとをワイヤーボンディング工程で接続し、前記第２の凹部に前記ＩＣチップを収納して、前記第２の凹部の底部に露出する前記端子板と前記ＩＣチップとをワイヤーボンディング工程で接続する工程と、
を有することを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention provides a molded product molded with a resin material, a terminal plate partially embedded in the molded product, and a sensor module having a sensor chip and an IC chip mounted inside the molded product. In the method
(1) mounting a chip component on the terminal board;
(2) A molded body having a first concave portion and a second concave portion on the same side with respect to the terminal plate, in which a part of the terminal plate is embedded, is molded with a resin material, and the first concave portion and the Burying the chip component in a wall portion surrounding at least one of the second recesses;
(3) The sensor chip is housed in the first recess, the terminal plate exposed at the bottom of the first recess and the sensor chip are connected in a wire bonding step, and the second recess is Storing the IC chip and connecting the terminal plate exposed at the bottom of the second recess and the IC chip in a wire bonding step;
It is characterized by having.

本発明のセンサーモジュールの製造方法は、前記（２）の工程では、前記第１の凹部と前記第２の凹部を区画する前記壁部内に前記チップ部品を埋設することが好ましい。   In the manufacturing method of the sensor module of the present invention, in the step (2), it is preferable that the chip component is embedded in the wall portion that divides the first recess and the second recess.

また本発明のセンサーモジュールの製造方法は、前記（３）の工程の後で、前記第１の凹部と前記第２の凹部に封止樹脂を充填するものとすることが可能である。   Moreover, the manufacturing method of the sensor module of this invention can fill a sealing resin into the said 1st recessed part and the said 2nd recessed part after the process of said (3).

本発明は、樹脂材料で成形された成形体に２つの凹部が形成されて、前記凹部にセンサーチップとＩＣチップが収納されてボンディングワイヤーで端子板と接続されるため、成形体の成形工程でボンディングワイヤーが溶融したり切断されることがない。しかもチップ部品が壁部の内部に埋設されるため、チップ部品の半田付け工程などが、センサーチップとＩＣチップのワイヤーボンディング工程に影響を与えることがない。   In the present invention, two concave portions are formed in a molded body formed of a resin material, and a sensor chip and an IC chip are accommodated in the concave portion and connected to a terminal plate with a bonding wire. The bonding wire is not melted or cut. In addition, since the chip component is embedded in the wall portion, the soldering process of the chip component or the like does not affect the wire bonding process of the sensor chip and the IC chip.

特に、チップ部品が、第１の凹部と第２の凹部を区画する壁部内に埋設されていると、全ての部品を効果的に配置できるようになり、モジュールの小型化を実現できるようになる。   In particular, when the chip component is embedded in the wall section that divides the first recess and the second recess, all components can be effectively arranged, and the module can be downsized. .

（Ａ）は本発明の実施の形態のセンサーモジュールの平面図、（Ｂ）は前記センサーモジュールをＢ−Ｂ線で切断した断面図、(A) is a plan view of a sensor module according to an embodiment of the present invention, (B) is a cross-sectional view of the sensor module cut along line BB, センサーモジュールの製造工程の第１の実施の形態を示す説明図、Explanatory drawing which shows 1st Embodiment of the manufacturing process of a sensor module, センサーモジュールの製造工程の第２の実施の形態を示す説明図、Explanatory drawing which shows 2nd Embodiment of the manufacturing process of a sensor module, フープ材で形成された端子板を示す平面図、A plan view showing a terminal board formed of a hoop material, 端子板にチップ部品を実装した状態を示す平面図、A plan view showing a state in which chip parts are mounted on a terminal board, 端子板の一部が埋設されチップ部品が埋設された成形体の成形工程を示す平面図、A plan view showing a molding process of a molded body in which a part of a terminal plate is embedded and a chip component is embedded;

図１は本発明の実施の形態のセンサーモジュール１を示している。
センサーモジュール１は、成形体２を有している。成形体２は、エポキシ樹脂などで形成されている。成形体２には、複数の端子板３と複数の端子板４の一部が埋設されている。端子板は鋼板の表面に金メッキなどが施されたものであり、または全体が銅などの低抵抗材料で形成されている。 FIG. 1 shows a sensor module 1 according to an embodiment of the present invention.
The sensor module 1 has a molded body 2. The molded body 2 is formed of an epoxy resin or the like. A plurality of terminal plates 3 and a part of the plurality of terminal plates 4 are embedded in the molded body 2. The terminal plate has a surface of a steel plate plated with gold or the like, or is entirely formed of a low resistance material such as copper.

成形体２は、端子板３，４の一方の側において肉厚が大きく成形されており、この肉厚が大きい部分に第１の凹部５と第２の凹部６が形成されている。第１の凹部５と第２の凹部６は同じ方向（上方）に向けて開口している。図１に示すように、成形体２には、第１の凹部５の側部を囲む第１の側方壁部２ａと、第２の凹部６の側部を囲む第２の側方壁部２ｂ、および第１の凹部５と第２の凹部６を区画する境界壁部２ｃとが一体に形成されている。また、これら壁部２ａ，２ｂ，２ｃよりも下側部分に端子支持部２ｄ，２ｅが一体に形成されている。   The molded body 2 is formed to have a large thickness on one side of the terminal plates 3 and 4, and a first concave portion 5 and a second concave portion 6 are formed in a portion having the large thickness. The first recess 5 and the second recess 6 are opened in the same direction (upward). As shown in FIG. 1, the molded body 2 includes a first side wall 2 a that surrounds the side of the first recess 5 and a second side wall that surrounds the side of the second recess 6. 2b and the boundary wall 2c that partitions the first recess 5 and the second recess 6 are integrally formed. Further, terminal support portions 2d and 2e are integrally formed at a lower portion than the wall portions 2a, 2b and 2c.

４枚の端子板３は、主に端子支持部２ｄに埋設されており、先部３ａの表面が第１の凹部５の底部に露出し、基部が端子支持部２ｄから外部へ突出して接続片３ｂとなっている。３枚の端子板４は、先部４ａの表面が第１の凹部５の底部に露出し、中間部４ｂが第２の凹部６の底部に露出し、基部が端子支持部２ｅから外部へ突出して接続片４ｃとなっている。   The four terminal boards 3 are mainly embedded in the terminal support 2d, the surface of the tip 3a is exposed at the bottom of the first recess 5, and the base protrudes from the terminal support 2d to the outside. It is 3b. In the three terminal boards 4, the surface of the front part 4a is exposed at the bottom of the first recess 5, the intermediate part 4b is exposed at the bottom of the second recess 6, and the base protrudes from the terminal support part 2e to the outside. The connection piece 4c.

前記境界壁部２ｃの内部にチップ部品１１，１１が埋設されている。チップ部品１１，１１は固定抵抗器やコンデンサあるいはインダクタなどである。チップ部品１１，１１の電極部は、隣り合う端子板３に半田付けされて固定されている。または導電性接着剤を介して導通状態で固定されている。このチップ部品１１，１１は、成形体２を形成している樹脂材料の内部に埋め込まれている。   Chip parts 11 and 11 are embedded in the boundary wall 2c. The chip components 11 and 11 are fixed resistors, capacitors, inductors, or the like. The electrode parts of the chip parts 11, 11 are fixed to the adjacent terminal plates 3 by soldering. Alternatively, it is fixed in a conductive state via a conductive adhesive. The chip parts 11 and 11 are embedded in the resin material forming the molded body 2.

第１の凹部５内に圧力センサーチップ１２が収納されている。圧力センサーチップ１２は、ダイボンディング工程によって、第１の凹部５の底部に接着剤を介して固定されている。さらにワイヤーボンディング工程に移行し、圧力センサーチップ１２の電極部と、各端子板３の先部３ａならびに各端子板４の先部とが、ボンディングワイヤー１３によって接続されている。   A pressure sensor chip 12 is accommodated in the first recess 5. The pressure sensor chip 12 is fixed to the bottom of the first recess 5 via an adhesive by a die bonding process. Further, the process proceeds to a wire bonding step, and the electrode portion of the pressure sensor chip 12, the tip portion 3 a of each terminal plate 3 and the tip portion of each terminal plate 4 are connected by a bonding wire 13.

第２の凹部６内にＩＣチップ１４が収納されている。ＩＣチップ１４は、ダイボンディング工程によって、第２の凹部６の底部に接着剤を介して固定されている。さらにワイヤーボンディング工程に移行し、ＩＣチップ１４の電極部と、各端子板４の先部中間部４ｂとが、ボンディングワイヤー１５によって接続されている。ＩＣチップ１４内の集積回路はＡＳＩＣであり、圧力センサーチップ１２からの検知信号に基づいて圧力値が算出される。   An IC chip 14 is accommodated in the second recess 6. The IC chip 14 is fixed to the bottom of the second recess 6 via an adhesive by a die bonding process. Further, the process proceeds to a wire bonding step, and the electrode part of the IC chip 14 and the front intermediate part 4 b of each terminal plate 4 are connected by the bonding wire 15. The integrated circuit in the IC chip 14 is an ASIC, and a pressure value is calculated based on a detection signal from the pressure sensor chip 12.

図１（Ｂ）に示すように、第１の凹部５内に封入樹脂１８が充填されて、圧力センサーチップ１２とボンディングワイヤー１３とが封入樹脂１８で保護される。封入樹脂１８は、シリコーン樹脂などのように軟質であり、外部の圧力変化を圧力センサーチップ１２に伝達できる樹脂材料で形成されている。   As shown in FIG. 1B, the first recess 5 is filled with the encapsulating resin 18, and the pressure sensor chip 12 and the bonding wire 13 are protected by the encapsulating resin 18. The encapsulating resin 18 is soft, such as a silicone resin, and is formed of a resin material that can transmit an external pressure change to the pressure sensor chip 12.

第２の凹部６内にも封入樹脂１９が充填されて、ＩＣチップ１４とボンディングワイヤー１５が保護される。この封入樹脂１９はエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が使用され、液体の状態で第２の凹部６に充填され、硬化後は、前記封入樹脂１８よりも硬質となる。熱硬化性の樹脂は、硬化前の状態で粘度が低いため、第２の凹部６の内部に注入されるときにボンディングワイヤー１５を切断することがない。   The encapsulating resin 19 is also filled in the second recess 6 to protect the IC chip 14 and the bonding wire 15. The encapsulating resin 19 is made of a thermosetting resin such as an epoxy resin, filled in the second recess 6 in a liquid state, and becomes harder than the encapsulating resin 18 after being cured. Since the thermosetting resin has a low viscosity before being cured, the bonding wire 15 is not cut when being injected into the second recess 6.

次に、前記センサーモジュール１の製造方法を説明する。
図２に示す製造工程では、端子板３，４を形成するための金属フープ材２０が図示右方向へ送られる。金属フープ材２０は間欠送りされ、停止時に以下の各工程での製造作業が行われる。 Next, a method for manufacturing the sensor module 1 will be described.
In the manufacturing process shown in FIG. 2, the metal hoop material 20 for forming the terminal plates 3 and 4 is sent rightward in the drawing. The metal hoop material 20 is intermittently fed and manufacturing operations in the following steps are performed when the metal hoop material 20 is stopped.

図２に示すように、製造作業は、端子打ち抜き工程Ｉ、チップ部品のマウント工程ＩＩ、チップ部品固定工程ＩＩＩ，射出成型工程ＩＶ、製品打ち抜き工程Ｖであり、これらの工程を経てセンサーモジュール１が製造される。   As shown in FIG. 2, the manufacturing operations are a terminal punching process I, a chip component mounting process II, a chip part fixing process III, an injection molding process IV, and a product punching process V. Through these processes, the sensor module 1 is manufactured. Manufactured.

図２に示す製造工程では、金属フープ材２０が、端子打ち抜き工程Ｉから製品打ち抜き工程Ｖまで連続して送り込まれる。これに対し、図３に示す製造工程では、端子打ち抜き工程Ｉを経た金属フープ材２０が巻き取られる。巻き取られた金属フープ材２０は、チップ部品のマウント工程ＩＩとチップ部品固定工程ＩＩＩに送られ、ここでも金属フープ材２０が巻き取られる。そして、金属フープ材２０が最終工程へ送られ、射出成型工程ＩＶと製品打ち抜き工程Ｖを経て、センサーモジュール１が完成する。   In the manufacturing process shown in FIG. 2, the metal hoop material 20 is continuously fed from the terminal punching process I to the product punching process V. In contrast, in the manufacturing process shown in FIG. 3, the metal hoop material 20 that has undergone the terminal punching process I is wound up. The wound metal hoop material 20 is sent to the chip component mounting step II and the chip component fixing step III, and the metal hoop material 20 is also wound here. Then, the metal hoop material 20 is sent to the final process, and the sensor module 1 is completed through the injection molding process IV and the product punching process V.

図４に示すように、金属フープ材２０には、一定ピッチの送り穴２１が形成されて図示右方向へ間欠的に送られる。端子打ち抜き工程Ｉでは、一旦停止した金属フープ材２０が、打ち抜き金型で上下から打ち抜かれ、端子部３と端子部４が形成される。   As shown in FIG. 4, feed holes 21 with a constant pitch are formed in the metal hoop material 20 and are intermittently fed to the right in the figure. In the terminal punching process I, the once stopped metal hoop material 20 is punched from above and below with a punching die, and the terminal portion 3 and the terminal portion 4 are formed.

図２に示すように、マウント工程ＩＩにはマウント装置２２が設けられており、右方向へ送られて一旦停止した金属フープ材２０の端子板４上にチップ部品１１，１１がマウントされる（図５参照）。その後、金属フープ材２０が、チップ部品固定工程ＩＩＩへ送られ、チップ部品１１，１１が端子板４上に固定される。   As shown in FIG. 2, a mounting device 22 is provided in the mounting process II, and the chip components 11 and 11 are mounted on the terminal plate 4 of the metal hoop material 20 that has been sent to the right and stopped once ( (See FIG. 5). Thereafter, the metal hoop material 20 is sent to the chip component fixing step III, and the chip components 11 and 11 are fixed on the terminal board 4.

チップ部品１１が半田付けで固定される場合には、マウント工程ＩＩでは、チップ部品１１がペースト半田によって端子板４上に仮止めされ、チップ部品固定工程ＩＩＩでは、金属フープ材２０が加熱炉に送られ、半田が溶解してチップ部品１１が端子板４に固定される。チップ部品１１が導電性接着剤で固定される場合には、マウント工程ＩＩで、チップ部品１１が接着剤によって端子板４上に仮止めされ、チップ部品固定工程ＩＩＩでは、金属フープ材２０が加熱炉に送られ、接着剤が加熱硬化させられる。   When the chip component 11 is fixed by soldering, in the mounting process II, the chip component 11 is temporarily fixed on the terminal board 4 by paste solder. In the chip component fixing process III, the metal hoop material 20 is placed in the heating furnace. The solder is melted and the chip component 11 is fixed to the terminal board 4. When the chip component 11 is fixed with a conductive adhesive, the chip component 11 is temporarily fixed on the terminal board 4 by the adhesive in the mounting step II. In the chip component fixing step III, the metal hoop material 20 is heated. It is sent to a furnace and the adhesive is heated and cured.

射出成型工程ＩＶでは、金属フープ材２０に形成された端子板３，４とチップ部品が、射出成型金型のキャビティ内に位置決めされ、溶融樹脂がキャビティ内に射出されて、図６に示す成形体２が形成される。この射出成型工程ＩＶでは、成形体２が成形される際に、境界壁部２ｃの内部にチップ部品１１が埋設される。その後の製品打ち抜き工程Ｖでは、端子板３と端子板４とが切断線Ｃで切断される。   In the injection molding process IV, the terminal plates 3 and 4 and the chip parts formed on the metal hoop material 20 are positioned in the cavity of the injection mold, and the molten resin is injected into the cavity to form the molding shown in FIG. A body 2 is formed. In the injection molding process IV, when the molded body 2 is molded, the chip component 11 is embedded in the boundary wall 2c. In the subsequent product punching step V, the terminal plate 3 and the terminal plate 4 are cut along the cutting line C.

その後、図１に示すように、第１の凹部５の内部に圧力センサーチップ１２が収納されてワイヤーボンディング工程で端子板３，４に接続され、第２の凹部６の内部にＩＣチップ１４が収納されてワイヤーボンディング工程で端子板４に接続される。さらに第１の凹部５に封入樹脂１８が封入され、第２の凹部６に封入樹脂１９が封入されて、個々のセンサーモジュール１が完成する。   Thereafter, as shown in FIG. 1, the pressure sensor chip 12 is accommodated in the first recess 5 and connected to the terminal plates 3 and 4 in the wire bonding process, and the IC chip 14 is inserted in the second recess 6. It is accommodated and connected to the terminal board 4 in a wire bonding process. Further, the encapsulating resin 18 is encapsulated in the first recess 5, and the encapsulating resin 19 is encapsulated in the second recess 6, thereby completing each sensor module 1.

上記工程で製造された図１に示すセンサーモジュールは、圧力センサーモジュールとして使用され、例えば内燃機関の吸気圧などが封入樹脂１８を介して圧力センサーチップ１２に与えられ、その圧力が検知される。圧力センサーチップ１２の検知信号は、ＩＣチップ１４内のＡＳＩＣによって処理されて、圧力値が算出される。   The sensor module shown in FIG. 1 manufactured in the above process is used as a pressure sensor module. For example, an intake pressure of an internal combustion engine or the like is applied to the pressure sensor chip 12 via the encapsulating resin 18, and the pressure is detected. The detection signal of the pressure sensor chip 12 is processed by the ASIC in the IC chip 14 to calculate a pressure value.

図１に示す実施の形態では、チップ部品１１，１１が境界壁部２ｃの内部に埋設されているが、チップ部品１１，１１が埋設されるさらに好ましい箇所として、図１において破線で囲む（ｉ）部と（ｉｉ）部を挙げることができる。   In the embodiment shown in FIG. 1, the chip components 11 and 11 are embedded in the boundary wall 2c. However, as a more preferable location where the chip components 11 and 11 are embedded, they are surrounded by a broken line in FIG. ) Part and (ii) part.

（ｉ）部と（ｉｉ）部は、第１の側方壁部２ａと第２の側方壁部２ｂおよび境界壁部２ｃとの境界部である。チップ部品１１，１１はその少なくとも一部が（ｉ）部と（ｉｉ）部に位置するように埋設されることが好ましく、さらに半分以上が位置し、さらには全部が位置することが好ましい。なお、この場合には端子板３，４の形状を幅広に形成するなどの変更が必要である。   (I) part and (ii) part are the boundary parts of the 1st side wall part 2a, the 2nd side wall part 2b, and the boundary wall part 2c. The chip parts 11 and 11 are preferably embedded so that at least a part thereof is located in the (i) part and the (ii) part, and more than half are preferably located, and further all are preferably located. In this case, it is necessary to change the shape of the terminal plates 3 and 4 to be wide.

第１の側方壁部２ａと第２の側方壁部２ｂおよび境界壁部２ｃのそれぞれを必要以上に肉厚にしなくても、（ｉ）部と（ｉｉ）部は、比較的広い領域を確保でき、チップ部品１１，１１を確実に埋設することができる。第１の側方壁部２ａと第２の側方壁部２ｂおよび境界壁部２ｃのそれぞれを必要以上に肉厚にしなくてもよいため、全体を小型化にしても、第１の凹部５と第２の凹部６の内容積を十分に広く確保でき、ワイヤーボンディング作業も容易に行えるようになる。   Even if each of the first side wall portion 2a, the second side wall portion 2b, and the boundary wall portion 2c is not made thicker than necessary, the (i) portion and the (ii) portion are relatively wide areas. Can be secured, and the chip parts 11 can be securely embedded. Each of the first side wall 2a, the second side wall 2b, and the boundary wall 2c does not have to be thicker than necessary. And the internal volume of the 2nd recessed part 6 can be ensured sufficiently large, and a wire bonding operation can also be performed now easily.

センサーモジュール１は、端子板３，４が埋設された成形体２が射出成形構成で成形された後に、第１の凹部５に圧力センサーチップ１２が設置され、第２の凹部６にＩＣチップ１４が収納されて、それぞれがボンディングワイヤー１３，１５を介して端子板に接続されるため、成形体２を成形するときの溶融樹脂の熱や流れによって、ボンディングワイヤー１３，１５が溶けたり破断することがない。また、チップ部品１１は、成形体２が成形される前に、端子板４に接続された状態で成形体２の内部に埋設されているため、チップ部品１１を固定している半田や導電性接着剤が、端子板３，４のボンディングワイヤー１３，１５の接続部に流れ出るなどの不都合を防止できる。   In the sensor module 1, after the molded body 2 in which the terminal plates 3 and 4 are embedded is molded in an injection molding configuration, the pressure sensor chip 12 is installed in the first recess 5, and the IC chip 14 is installed in the second recess 6. Are connected to the terminal board via the bonding wires 13 and 15, so that the bonding wires 13 and 15 are melted or broken by the heat and flow of the molten resin when the molded body 2 is molded. There is no. Further, since the chip component 11 is embedded in the molded body 2 in a state of being connected to the terminal plate 4 before the molded body 2 is molded, the chip component 11 is soldered or conductive. Inconveniences such as the adhesive flowing out to the connecting portions of the bonding wires 13 and 15 of the terminal plates 3 and 4 can be prevented.

このセンサーモジュール１は、第１の凹部５と第２の凹部６が上向きに開口されて設けられており、その内部に圧力センサーチップ１２とＩＣチップ１４とが収納されているが、第１の凹部５と第２の凹部６の少なくとも一方を囲む壁部内にチップ部品１１を埋設することによって、チップ部品１１を実装する専用の領域を設定する必要がなくなるため、全体を小型に構成しやすくなる。特に、第１の凹部５と第２の凹部６とを区画する境界壁部２ｃ内にチップ部品１１を埋設させることによって、チップ部品１１をスペース効率良く実装することが可能になる。   The sensor module 1 is provided with a first recess 5 and a second recess 6 opened upward, and a pressure sensor chip 12 and an IC chip 14 are accommodated therein. By embedding the chip component 11 in the wall portion surrounding at least one of the recess 5 and the second recess 6, it becomes unnecessary to set a dedicated area for mounting the chip component 11. . In particular, by embedding the chip component 11 in the boundary wall 2c that divides the first recess 5 and the second recess 6, the chip component 11 can be mounted in a space efficient manner.

１ センサーモジュール
２ 成形体
２ｃ 境界壁部
３，４ 端子板
５ 第１の凹部
６ 第２の凹部
１１ チップ部品
１２ 圧力センサーチップ
１４ ＩＣチップ
１３，１５ ボンディングワイヤー
１８，１９ 封入樹脂
２０ フープ材
Ｉ 端子打ち抜き工程
ＩＩ マウント工程
ＩＩＩ チップ部品固定工程
ＩＶ 射出成形工程
Ｖ 製品打ち抜き工程 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor module 2 Molded object 2c Boundary wall part 3, 4 Terminal board 5 1st recessed part 6 2nd recessed part 11 Chip component 12 Pressure sensor chip 14 IC chip 13, 15 Bonding wire 18, 19 Encapsulating resin 20 Hoop material I Terminal Punching process II Mounting process III Chip component fixing process IV Injection molding process V Product punching process

Claims (6)

樹脂材料で成形された成形体と、前記成形体に一部が埋設された端子板と、前記成形体の内部に実装されたセンサーチップおよびＩＣチップを有するセンサーモジュールにおいて、
前記成形体には、第１の凹部と第２の凹部が、前記端子板に対して同じ側に形成され、前記第１の凹部に前記センサーチップが収納されて、前記第１の凹部の底部に露出する前記端子板と前記センサーチップとがボンディングワイヤーで接続され、前記第２の凹部に前記ＩＣチップが収納されて、前記第２の凹部の底部に露出する前記端子板と前記ＩＣチップとがボンディングワイヤーで接続されており、
前記成形体には、前記第１の凹部と前記第２の凹部の少なくとも一方を囲む壁部が形成されており、この壁部の内部にチップ部品が埋設され、このチップ部品が前記端子板に接続されていることを特徴とするセンサーモジュール。 In a sensor module having a molded body molded with a resin material, a terminal plate partially embedded in the molded body, and a sensor chip and an IC chip mounted inside the molded body,
In the molded body, a first concave portion and a second concave portion are formed on the same side with respect to the terminal plate, the sensor chip is accommodated in the first concave portion, and a bottom portion of the first concave portion. The terminal plate exposed to the sensor and the sensor chip are connected by a bonding wire, the IC chip is accommodated in the second recess, and the terminal plate and the IC chip exposed at the bottom of the second recess Are connected with bonding wires,
The molded body has a wall portion surrounding at least one of the first concave portion and the second concave portion, and a chip component is embedded in the wall portion, and the chip component is attached to the terminal plate. A sensor module characterized by being connected. 前記第１の凹部と前記第２の凹部を区画する前記壁部内に前記チップ部品が埋設されている請求項１記載のセンサーモジュール。   The sensor module according to claim 1, wherein the chip component is embedded in the wall portion that divides the first recess and the second recess. 前記第１の凹部と前記第２の凹部に、封止樹脂が充填されている請求項１または２記載のセンサーモジュール。   The sensor module according to claim 1 or 2, wherein a sealing resin is filled in the first recess and the second recess. 樹脂材料で成形された成形体と、前記成形体に一部が埋設された端子板と、前記成形体の内部に実装されたセンサーチップおよびＩＣチップを有するセンサーモジュールの製造方法において、
（１）端子板にチップ部品を実装する工程と、
（２）前記端子板の一部が埋設されて前記端子板に対して同じ側に第１の凹部と第２の凹部とを有する成形体を樹脂材料によって成形し、前記第１の凹部と前記第２の凹部の少なくとも一方を囲む壁部に前記チップ部品を埋設する工程と、
（３）前記第１の凹部に前記センサーチップを収納して、前記第１の凹部の底部に露出する前記端子板と前記センサーチップとをワイヤーボンディング工程で接続し、前記第２の凹部に前記ＩＣチップを収納して、前記第２の凹部の底部に露出する前記端子板と前記ＩＣチップとをワイヤーボンディング工程で接続する工程と、
を有することを特徴とするセンサーモジュールの製造方法。 In a method for manufacturing a sensor module having a molded body molded with a resin material, a terminal plate partially embedded in the molded body, and a sensor chip and an IC chip mounted inside the molded body,
(1) mounting a chip component on the terminal board;
(2) A molded body having a first concave portion and a second concave portion on the same side with respect to the terminal plate, in which a part of the terminal plate is embedded, is molded with a resin material, and the first concave portion and the Burying the chip component in a wall portion surrounding at least one of the second recesses;
(3) The sensor chip is housed in the first recess, the terminal plate exposed at the bottom of the first recess and the sensor chip are connected in a wire bonding step, and the second recess is Storing the IC chip and connecting the terminal plate exposed at the bottom of the second recess and the IC chip in a wire bonding step;
A method for producing a sensor module, comprising: 前記（２）の工程では、前記第１の凹部と前記第２の凹部を区画する前記壁部内に前記チップ部品を埋設する請求項４記載のセンサーモジュールの製造方法。   5. The method of manufacturing a sensor module according to claim 4, wherein in the step (2), the chip component is embedded in the wall portion that divides the first concave portion and the second concave portion. 前記（３）の工程の後で、前記第１の凹部と前記第２の凹部に封止樹脂を充填する請求項４または５記載のセンサーモジュールの製造方法。   The method for manufacturing a sensor module according to claim 4 or 5, wherein after the step (3), the first concave portion and the second concave portion are filled with a sealing resin.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0926371A (en) * 1995-07-12 1997-01-28 Hitachi Ltd Semiconductor type pressure sensor
JPH10104101A (en) * 1996-10-02 1998-04-24 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor pressure sensor
US20050146000A1 (en) * 2003-10-01 2005-07-07 Woojin Kim Surface mount package and method for forming multi-chip microsensor device
JP4716920B2 (en) * 2006-05-08 2011-07-06 三菱電機株式会社 Semiconductor pressure sensor
JP6092684B2 (en) * 2013-03-27 2017-03-08 アルプス電気株式会社 Physical quantity sensor device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4118353B2 (en) * 1996-10-11 2008-07-16 株式会社デンソー Manufacturing method of resin-encapsulated semiconductor device and mold die
US5948991A (en) * 1996-12-09 1999-09-07 Denso Corporation Semiconductor physical quantity sensor device having semiconductor sensor chip integrated with semiconductor circuit chip
JP2000329632A (en) * 1999-05-17 2000-11-30 Toshiba Chem Corp Pressure sensor module and method for manufacture it
JP2001243437A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Toshiba Chem Corp Data carrier module, data carrier, and method for manufacturing data carrier
US8230743B2 (en) * 2010-08-23 2012-07-31 Honeywell International Inc. Pressure sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0926371A (en) * 1995-07-12 1997-01-28 Hitachi Ltd Semiconductor type pressure sensor
JPH10104101A (en) * 1996-10-02 1998-04-24 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor pressure sensor
US20050146000A1 (en) * 2003-10-01 2005-07-07 Woojin Kim Surface mount package and method for forming multi-chip microsensor device
JP4716920B2 (en) * 2006-05-08 2011-07-06 三菱電機株式会社 Semiconductor pressure sensor
JP6092684B2 (en) * 2013-03-27 2017-03-08 アルプス電気株式会社 Physical quantity sensor device

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